Unsere Umwelt hat einen großen Einfluss auf unser Leben. Erst vor knapp 55 Jahren erhielten Umweltfragen ernsthafte Aufmerksamkeit von großen Organisationen, als 1968 der Wirtschafts- und Sozialrat der Vereinten Nationen beschloss, die erste Konferenz der Vereinten Nationen über die menschliche Umwelt abzuhalten.
Vier Jahre später, 1972, fand die Veranstaltung in Stockholm, Schweden, statt und markierte den Beginn des Dialogs über die Überwachung und Bewertung industrieller Prozesse sowie das Management von Umweltaktivitäten. Dieses Datum markiert auch den Beginn der Arbeit des Umweltprogramms der Vereinten Nationen.
Seitdem ist das Umweltproblem ein komplexes Thema, das Bildungsinitiativen, Debatten, Vereinbarungen und ständige Verhandlungen erfordert, um die Integrität der Umwelt zu schützen. Trotz des Fortschritts bestehen jedoch weiterhin Herausforderungen, die globale Umweltverträglichkeit zu erreichen.
Wetterereignisse, Klimawandel und menschliche Aktivitäten sind in einem komplexen System miteinander verbunden und beeinflussen die Qualität und Verfügbarkeit natürlicher Ressourcen wie Wasser, Luft, Boden. Außerdem die Gesundheit von Ökosystemen sowie die Lebensbedingungen von Individuen und Gemeinschaften und unser Wohlbefinden und unsere Infrastruktur.
Laut Copernicus, dem Erdbeobachtungsprogramm der Europäischen Union, ist das Jahr 2023 das wärmste Kalenderjahr in den globalen Temperaturaufzeichnungen seit 1850.
Mehr als nur “ein paar heiße Tage” löst dieser rekordverdächtige Temperaturanstieg eine Kette von Auswirkungen auf die Umwelt aus. Die Hitze verursacht eine Temperaturänderung in der Atmosphäre, die zu sintflutartigen Regenfällen oder sehr schweren Dürren in verschiedenen Regionen führt. Weitere Folgen sind Hitzewellen, Überschwemmungen und Waldbrände.
Laut Munich RE zerstörten große Waldbrände allein im Jahr 2023 insgesamt 18,5 Millionen Hektar Wald in Kanada. In demselben Zeitraum verursachten Hagelkörner mit einem Durchmesser von bis zu 19 cm in Norditalien Verluste in Milliardenhöhe und es brachen sintflutartige Regenfälle entlang der Adriaküste aus und verursachten weit verbreitete Überschwemmungen, die sich über das Mittelmeer zu einem Zyklon intensivierten. Alle diese Ereignisse führten allein finanziell zu Verlusten von 17 Milliarden US-Dollar.
Durch die Analyse von Daten zu Naturkatastrophen ab dem Jahr 2000 (aktualisiert bis September 2023) von Our World in Data und den neuesten Berichten von AON haben wir eine Infografik erstellt, um die katastrophalen Auswirkungen dieser Ereignisse sowohl in Bezug auf wirtschaftliche Verluste als auch auf Menschenleben visuell darzustellen. Die Zahl der Todesopfer in weniger als 4 Jahren (2020-2023) ist erschreckend und hat bereits Höhen erreicht, die mit denen der letzten zwei Jahrzehnte vergleichbar sind.
Im weiteren Verlauf wird es unerlässlich sein, nachhaltige Praktiken weiter auszubauen, um ein ausgewogenes Verhältnis zwischen Menschheit und Planet zu schaffen. Angesichts dieser Herausforderungen erweist sich das Umwelt-Monitoring als entscheidendes Werkzeug bei der Abschwächung und Bewältigung der Auswirkungen der globalen Erwärmung und von Naturkatastrophen.
Mit dem kontinuierlichen technologischen Fortschritt bietet das Internet der Dinge (Internet of Things; IoT) datengesteuerte Lösungen zum Umwelt-Monitoring an. Dies ermöglicht eine frühzeitige Erkennung potenzieller Naturkatastrophen und die Entscheidungsfindung auf der Grundlage von Echtzeitdaten zu verschiedenen Umweltparametern.
Für ein besseres und umfassenderes Verständnis des Umwelt-Monitorings, werden wir im Folgenden die häufigsten Fragen rund um das Thema IoT-Umwelt-Monitoring beantworten. Wir werden dabei alles von den grundlegenden Prinzipien bis hin zu den globalen Auswirkungen abdecken.
Laut der Wirtschaftskommission für Europa der Vereinten Nationen (UNECE) dient das Umwelt-Monitoring als Instrument zur Beobachtung und Untersuchung der Umwelt.
Sie hilft, Umweltbedingungen zu bewerten, Trends zu überwachen und wichtige Informationen zu generieren, um fundierte Entscheidungen zu treffen.
Die gewonnenen Informationen helfen uns, zu verstehen, wie sich die Umwelt verhält und langfristig entwickelt. Dieses Verständnis ermöglicht es uns, Strategien zu entwickeln, um Probleme im Zusammenhang mit natürlichen Ressourcen wie Wasser, Luft, Biodiversität und globalem Klimawandel zu managen und zu verhindern. Das Umwelt-Monitoring hat darüber hinaus auch noch andere Anwendungen im Zusammenhang mit menschlichen Aktivitäten, unter anderem Abfallmanagement, Bevölkerungswachstum und Landwirtschaft.
Datengestütztes Umwelt-Monitoring hilft auch dabei, potenzielle Bedrohungen schnell und zuverlässig zu identifizieren und Strategien zu entwickeln, um das Wohl von Ökosystemen, Infrastruktur und menschlichen Bevölkerungen zu schützen. Auf Basis der gewonnenen Informationen kann die geeignete Strategie bestimmt und angewandt werden.
IoT-Umwelt-Monitoring hilft dabei, Umweltbedingungen zu bewerten, Trends zu überwachen und wichtige Informationen zu generieren, um fundierte Entscheidungen zu treffen.
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Die UNECE betont die Bedeutung integrierter, relevanter, rechtzeitiger und zugänglicher Daten, um fundierte Entscheidungen zu erleichtern. Darüber hinaus ist es entscheidend, Überwachungsprogramme, Berichterstattungsroutinen und Methoden zu implementieren, um eine angemessene Bewertung zu gewährleisten.
Wie Sie sich vorstellen können, sind die Prozesse des Umwelt-Monitorings komplex und werden mit dem Bevölkerungswachstum der Welt noch herausfordernder. Und hier kommt IoT ins Spiel.
Laut der Internationalen Elektrotechnischen Kommission, hilft IoT, die traditionelle "1-Punkt-Überwachung” in ein „Multi-Punkt-Netzwerküberwachungssystem“ zu transformieren. Dies ermöglicht eine umfassende Beobachtung auf Makro- und Mikroperspektive und die Nutzung der Daten für verschiedene Anwendungen und Präventionsstrategien.
Durch die Einführung automatisierter Sensoren ermöglicht IoT die Echtzeit-Datenerfassung und gewährleistet einen kontinuierlichen Strom genauer und zuverlässiger Informationen. Die Fernzugriffsfähigkeit ermöglicht es den Interessengruppen, Echtzeitinformationen von überall aus abzurufen, was einen dynamischeren und reaktionsschnelleren Ansatz im Umweltmanagement fördert.
Darüber hinaus ermöglichen prädiktive Analysen und KI mit Machine-Learning, die Identifizierung von Mustern und Trends, was proaktive Entscheidungsfindung und die Vorhersage potenzieller Umweltprobleme erleichtert.
Durch die Kombination dieser wichtigen Vorteile können wir intelligente Umwelt-Monitoring-Systeme entwickeln, die nicht nur den strengen Anforderungen des Feldes gerecht werden, sondern auch Entscheidungsprozesse unterstützen, Vorhersagen ermöglichen und intelligente Informations- und Alarmsysteme produzieren.
Zusammengefasst stellt IoT einen Wendepunkt für traditionelle Bewertungsprozesse dar und revolutioniert das Umwelt-Monitoring zu einem intelligenten Umwelt-Monitoring (Smart Environmental Monitoring, SEM). Über die technischen Vorteile hinaus unterstützt SEM Nachhaltigkeitsziele, indem es den ökologischen Fußabdruck durch optimierte Ressourcennutzung reduziert und die Notwendigkeit physischer Reisen zu Überwachungsstandorten minimiert.
Ein Beispiel für die IoT-Fähigkeiten im Umwelt-Monitoring findet sich in der Schweiz, wo Decentlab-Sensoren integriert wurden, um präzise Wasserstandsmessungen und proaktive Anomalieerkennung zu ermöglichen.
In Zusammenarbeit mit der Akenza Plattform entwickelt, sendet das IoT-Netzwerk automatische Alarme, wenn die Wasserstände sinken, um mögliche Pumpenschäden zu verhindern. Echtzeitdaten ermöglichen eine optimale Ressourcennutzung und liefern wertvolle Einblicke, um das Problem der Wasserknappheit aufgrund veränderter Gletscher- und Schneemuster zu bekämpfen.
In einem anderen Szenario in Salzburg (Österreich), an dem wir persönlich beteiligt waren, liegt der Schwerpunkt auf der Verhinderung von Waldbränden durch datengesteuerte Risikobewertung. Dabei nutzen wir eine Kombination aus fortschrittlicher Technologie von Decentlab-Sensoren, LoRaWAN-Technologie, RAK-Gateways, and Datacake-Visualisierungsplattform um Waldbesitzern, Forstmanagern und Entscheidungsträgern des Notfallmanagements Echtzeit-Umweltdaten über den Wald bereitzustellen.
Dieser Ansatz umfasst die Einrichtung von, mit Decentlab-Sensoren ausgestatteten Wetterstationen an verschiedenen Standorten, um meteorologische Daten wie Temperatur, Luftfeuchtigkeit, Niederschlag, Windgeschwindigkeit und Blitzaktivität zu sammeln.
Durch die Nutzung dieser Daten und eines international anerkannten Algorithmus kann der Waldbrandindex berechnet werden. Dieser ist auch bekannt als Fine Fuel Moisture Code (FFMC) und zeigt die Entflammbarkeit der Bodenstreu und anderer getrockneter feiner Brennstoffe auf dem Waldboden an.
Durch die Nutzung dieses zuverlässigen und präzisen Ansatzes zur Berechnung des Waldbrandrisikos in Echtzeit erreicht die Risikobewertung ein beispielloses Maß an Genauigkeit, wodurch potenzielle Gefahren effektiv überwacht und bewertet werden können.
Um ein tieferes Verständnis dafür zu gewinnen, wie eine IoT-gestützte Umwelt-Monitoring-Lösung funktioniert, erläutern wir im Folgenden die Hauptkomponenten und wie sie zur effizienten Verwaltung und Bewertung verschiedener Daten beitragen.
Die Anwendungen des Umwelt-Monitorings sind vielfältig und reichen von saisonalen bis hin zu ganzjährigen Aktivitäten.
Die erste Kategorie umfasst die ständige Überwachung natürlicher Gebiete wie Wälder und Feuchtgebiete, um optimale Bedingungen für das Gedeihen der Biodiversität aufrechtzuerhalten. Dies umfasst die Überwachung klimatischer Bedingungen, der Boden-, Luft- und Wasserqualität sowie die Verfolgung von Nist- oder Wanderbewegungen.
Die zweite Kategorie umfasst Lösungen zur Vermeidung von Gefahren wie Waldbränden, Straßenglätte, extremen Wetterereignissen und deren Folgen (wie Überschwemmungen). Obwohl diese Anwendungsfälle unterschiedlich erscheinen mögen, können sie komplementär genutzt werden und von derselben grundlegenden Infrastruktur profitieren.
Das Umwelt-Monitoring fördert auch eine gesündere Umwelt in städtischen Gebieten und kann verwendet werden, um Bürger über Klima- und Umweltfragen aufzuklären.Ein Monitoring-System ist außerdem unerlässlich für die Stadtplanung, die Überwachung von Emissionen oder die Einhaltung gesetzlicher Anforderungen.
Heute, 55 Jahre nach den ersten offiziellen Maßnahmen zum Umweltschutz und mit noch sechs Jahren bis zur Erreichung der ehrgeizigen Ziele der 2030 Agenda für nachhaltige Entwicklung, wird die Umweltsituation immer komplexer.
Die Herausforderungen, von Klimawandel und Biodiversitätsverlust bis hin zu Umweltverschmutzung und Ressourcenverknappung, unterstreichen die dringende Notwendigkeit umfassender und innovativer Lösungen. Die Integration der IoT-Technologie ist entscheidend, um die Effizienz bei der Nutzung und dem Schutz natürlicher Ressourcen und des menschlichen Wohlbefindens zu steigern, und die Zeit zum Handeln ist jetzt.
Aus diesem Grund haben wir LORIOT Versoins Leben gerufen. Mit Verso haben wir die Vision, mit Hilfe des Internet of Things, eine bessere Welt zu schaffen.
Auf der Suche nach einem gesünderen und widerstandsfähigeren Planeten kombiniert LORIOT Verso fundiertes Know-how der fortschrittlichsten IoT-Technologien und umfassende Erfahrung im Umwelt-Monitoring. Auf dieser Grundlage bieten wir End-zu-End-Lösungen an, die wichtige Daten messen und visualisieren, um Naturkatastrophen vorherzusagen und zu verhindern.
LORIOT Verso ist „Climate Resilience as a Service“. Ein Service, der über die reine Bereitstellung von Informationen hinausgeht. Wir stellen umsetzbare Erkenntnisse und Lösungen bereit, die dazu beitragen, widerstandsfähigere und nachhaltigere Gemeinschaften aufzubauen.
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